第二章：溶液

溶液的渗透压渗透作用是自然界的一种普遍现象，它对于人体保持正常的生理功能有着十分重要的意义。

下面讨论渗透作用的基本原理、渗透压及其在医学上的意义。

一、渗透现象和渗透压在蔗糖浓溶液上小心加入一层清水，水分子即从上层渗入下层，蔗糖分子也由下层涌入上层，直到蔗糖溶液的浓度均匀为止。

一种物质的粒子自发地分布于另一种物质中的现象称为扩散。

如果将蔗糖水溶液与水用半透膜隔开（图1-2甲），使膜内和膜外液面相平，静置一段时间后，可以看到膜内溶液的液面不断上升（图1-2乙），说明水分子不断地透过半透膜进入溶液中。

渗透（osmosis）的现象是指溶剂分子透过半透膜（semi-permeable membrane）由纯溶剂（或较稀溶液）一方向溶液（或较浓溶液）一方扩散使溶液变稀的现象。

｛溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透现象。

｝不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。

渗透性（permeability）是泛指分子或离子透过隔离的膜的性质。

半透膜是一种只允许某些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。

上面实验中的半透膜只允许水分子透过，而蔗糖分子却不能透过。

细胞膜、膀胱膜、毛细血管壁等生物膜都具有半透膜的性质，还有晾干的猪膀胱，肠衣，新鲜的萝卜皮或各种植物果实的外皮等。

人工制造的火棉胶膜、玻璃纸等也具有半透膜的性质。

上述渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜，而水分子却可以自由通过半透膜。

由于膜两侧单位体积内水分子数目不等，水分子在单位时间内从纯水（或稀溶液）进入蔗糖溶液的数目，要比蔗糖溶液中水分子在同一时间内进入纯水（或稀溶液）的数目多，因而产生了渗透现象。

渗透现象的产生必须具备两个条件：一是有半透膜存在，二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。

图1-2是渗透过程的示意图，图中v入表示水分子进入半透膜内的速度，v出表示膜内水分子透出到膜外的速度。

甲表示渗透刚开始，乙表示渗透不断进行，管内液面不断上升。

第二章溶液体系热力学与化学势复习思考题1. 溶液的浓度常用质量分数、质量摩尔浓度，摩尔分数，物质的量浓度等表示，其中与温度无关的有哪几种？2. 试说明各种浓度表示法的相互换算关系，这些关系式用于稀溶液又如何？3. 为什么要引入偏摩尔量的概念？对同一热力学性质，纯物质E的物质的摩尔量与溶液中E物质的偏摩尔量有何关系？4. 写出关于偏摩尔吉布斯自由能的吉布斯一杜亥姆方程，并说明其适用条件。

5. 拉乌尔定律与亨利定律有什么区别？对于理想溶液，它们之间有何关系？6. 有人说，“理想溶液的'mix S m X j In X j > 0,形成理想溶液的过程熵增加，因此一定是自动过程”，这种说法对吗？为什么？7. 什么叫稀溶液的依数性？各依数性质之间有何联系？8. 只要往溶剂中加入溶质，形成的溶液总是凝固点降低，沸点升高，对吗？9. 为什么要引入活度？活度与浓度有何关系？活度有无量纲？10. 何谓活度的参考状态？参考状态有几种？参考状态是否都是一定能实现的状态？11. 溶液中的同一物质在选择不同的参考状态时，其化学势是否相同其活度是否相同？习题1. 0.022 5 kg Na2CO3・10H2O溶于水中，溶液体积为0.2 dm3，溶液密度为1.04 kg • dm-3,求溶质的质量分数，质量摩尔浓度，物质的量浓度和摩尔分数表示的浓度值。

(答案：w% = 4.007% , m = 0.3938 mol • kg-1, c = 0.3932 mol • dm-3, x = 7.045x 10 -) 解：MNa2CO3 = 105.99x 10-3 kg mol-1-3 -1M Na2CO3 -H2O = 286.14 x 10 kg molW (总)=1.04 x 0.2=0.208kg33n Na2CO3 10 H2O= n Na2CO3=0.0225 x 10 /286.14=0.07863molW H2O= (208 —8.344)x 10- =199.666 x 10- kgn H2O= (199.666 x 103) / (18.015 x 103) =11.083mol质量百分数：wt %= [ ( 8.334 x 10-3) /0.208] x 100%=4.007%质量摩尔浓度：m Na2CO3=0.07863/ (199.666 x 10-3) =0.3938mol kg-1n Na2CO3=0.02259/ (286.14 x 10-) =0.07863 mol-3 -3 W Na2CO3=0.07863 x 105.99 x 10 = 8.334 x 10 kg物质的量浓度：C= n Na2co3/V=0.07863/0.2=0.3932mol dm"物质的量分数：X Na2co3=0.07863/ ( 0.07863+11.083) =7.045 X 10-2. 293.15 K时，质量分数为60 %的甲醇水溶液的密度是0.894 6 kg • dm-3,在此溶液中水的偏摩尔体积为1.68X 10-2dm3• mol-1。

基础化学第二章习题答案1. 将10g NaOH 、CaCl 2、Na 2CO 3分别溶于水中, 然后均配制成500mL 溶液，求溶液的浓度c (NaOH)、c (21CaCl 2)、c (21Na 2CO 3)。

解：NaOH 的摩尔质量M (NaOH)=40.021CaCl 2的摩尔质量M (21CaCl 2)=55.45 21Na 2CO 3的摩尔质量M (21Na 2CO 3)=53.0 则：c (NaOH)=5.010005004010=mol •L -1 c (21CaCl 2)=36.0100050055.4510=mol •L -1 c (21Na 2CO 3)=38.010*********=mol •L -12．正常人血浆中，每100mL 含164.7mg HCO 3-，计算正常人血浆中HCO 3-的浓度。

解：HCO 3-的摩尔质量是61.0g·mol -1，则：L mol 0.0270100164.7/61.0)HCO ()HCO (133---⋅===V n c3．某患者需补0.05mol Na +，求所需NaCl 的质量。

若用质量浓度为9.0g·L -1的生理盐水补Na +，求所需生理盐水的体积。

解：所需NaCl 的质量为0.05×58.5=2.925 g所需生理盐水的体积为2.925/9.0=0.325 L=325 mL4．20℃时，将350 g ZnCl 2溶于650 g 水中，溶液的体积为739.5 mL ，求溶液的浓度、质量浓度和质量分数。

解：c (ZnCl 2)= 47.310005.7393.136350= mol •L -1ρ(ZnCl 2)=47.05.739350= g•mL -1 ω(ZnCl 2)=35.0650350350=+ 5. 现有四种处于相同温度和压力下的理想稀溶液。

(1) 0.1 mol 蔗糖溶于80 mol 水中，水蒸气压为p 1(2) 0.1 mol 萘溶于80 mol 苯中，苯蒸气压为p 2(3) 0.1 mol 葡萄糖溶于40 mol 水中，水蒸气压为p 3(4) 0.1 mol 尿素溶于80 mol 水中，水蒸气压为p 4这四个蒸气压之间的关系为： ( )(A) p 1≠p 2≠p 3≠p 4 (B) p 2≠p 1＝p 4＞p 3(C) p 1＝p 2＝p 4＝(1/2)p 3 (D) p 1＝p 4＜2p 3≠p 2答案：B6. 从植物中分离出一种未知结构的有抗白细胞增多症的生物碱，为了测定其相对分子质量，将19.0g 该物质溶入100g 水中，测得溶液沸点升高为0.060K 、凝固点下降为0.220K 。

《溶液》复习教学设计（教案）第一章：溶液的概念与组成1.1 溶液的定义：溶液是由溶剂和溶质组成的均匀透明的混合物。

1.2 溶液的组成：溶液由溶剂和溶质组成，溶剂是溶解度较大的物质，溶质是溶解度较小的物质。

1.3 溶液的表示方法：溶液的浓度可以用质量分数、摩尔浓度等表示。

第二章：溶液的制备与纯化2.1 溶液的制备：溶液可以通过溶解、稀释、混合等方法制备。

2.2 溶液的纯化：溶液可以通过过滤、蒸馏、结晶等方法进行纯化。

2.3 溶液的储存与保存：溶液应该储存在密封的容器中，避免光照和空气接触。

第三章：溶液的浓度与稀释3.1 溶液的浓度：溶液的浓度是溶质在溶剂中的质量或摩尔比例。

3.2 溶液的稀释：溶液可以通过加入适量的溶剂进行稀释。

3.3 溶液的浓度计算：可以通过C1V1=C2V2等公式计算溶液的浓度。

第四章：溶液的酸碱性与pH值4.1 溶液的酸碱性：溶液可以根据其酸碱度分为酸性、中性、碱性。

4.2 pH值的定义：pH值是表示溶液酸碱程度的数值，其范围为0-14。

4.3 pH值的测定与调节：可以通过pH试纸、pH计等工具测定溶液的pH值，并通过添加酸或碱进行调节。

第五章：溶液的渗透压与离子强度5.1 溶液的渗透压：溶液的渗透压是指溶液中溶质对水分子的吸引力。

5.2 离子强度的定义：离子强度是指溶液中离子的浓度和电荷数的乘积。

5.3 溶液的渗透压与离子强度的关系：溶液的渗透压与离子强度成正比。

第六章：溶液的沸点与凝固点下降6.1 溶液的沸点：溶液的沸点比纯溶剂的沸点低，因为溶质的加入会干扰溶剂的分子间作用力。

6.2 沸点下降的计算：沸点下降可以通过公式ΔTb = i Kb m b 计算，其中i 为离子强度，Kb 为沸点下降常数，m 为摩尔质量，b 为1摩尔溶质的沸点下降。

6.3 溶液的凝固点下降：溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低，凝固点下降的计算方法类似于沸点下降的计算。

第七章：溶液的扩散与渗透7.1 溶液的扩散：扩散是指溶质在溶剂中的自发性运动，其速率与温度、溶质浓度有关。

第二章溶液的浓度第一节常用溶液浓度的表示方法一、质量摩尔浓度(molality)定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量，符号为b B，SI单位是 mol·kg-1。

即：二、物质的量浓度(amount-of-substance concentration)定义：溶质B的物质的量n B除以溶液的体积V，SI单位为 mol·m-3。

由于立方米的单位太大，不大适用，化学计算中常用mol·L-1。

即：在很稀的水溶液中，可近似认为溶质的物质的量浓度c B与溶质的质量摩尔浓度b B近似相等，这是因为在很稀的溶液中，溶质的质量可以忽略不计，水的密度可视为1kg·L-1，则水的体积与水的质量相等。

三、摩尔分数(mole fraction)定义：B的物质的量与混合物的物质的量之比，符号为x B，单位是1。

即：显然，溶质B和溶剂A组成溶液，有x B=n B/( n A+ n B)，x A=n A/( n A+ n B) ，x A+ x B=1g 00.5mol26g 1mol g 0.09g 00.7)O C H (1--1422=⋅⋅×=m 例 将7.00g 结晶草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)溶于93.0g 水中，求草酸的质量摩尔浓度b (H 2C 2O 4)和摩尔分数x (H 2C 2O 4)。

解 M (H 2C 2O 4·2H 2O)= 126g·mol-1，而M (H 2C 2O 4)= 90.0 g·mol-1, 故7.00g 结晶草酸中草酸的质量为溶液中水的质量为m (H 2O)=93.0g+(7.00 -5.00)g=95.0g则0104.0)mol g 95.0g/18.0()mol 0g (5.00g/90.mol g 5.00g/90.0)O C H (kg mol 585.01kg1000g 95.0g mol 90.0g L 1.84kg 5.00g )O C H (1-1-1-4221-1--1422=⋅+⋅⋅=⋅=××⋅⋅×=x b g 00.5mol26g 1mol g 0.09g 00.7)O C H (1--1422=⋅⋅×=m第二节 其他浓度的表示方法一、质量分数(mass fraction)定义：溶质B 的质量m B 与溶液的质量m 之比，符号ωB ，单位是 1 。

化学必修二第二章知识点提纲化学必修二第二章：溶液的稀释与溶液的配制
一、溶液的浓度计算
1. 浓度的定义及计算公式
2. 溶液的质量浓度计算
3. 溶液的体积浓度计算
4. 原子浓度和物质容积浓度的关系
二、溶液的稀释
1. 稀释的概念
2. 稀释计算方法
3. 稀释后浓度的确定
三、溶液的配制
1. 配制溶液的条件与方法
2. 化学药品的常用浓度单位
3. 溶质与溶液质量的关系
四、溶液的稀释与溶液的配制的实验操作
1. 配制稀溶液的实验操作步骤
2. 稀溶液的制备方法
3. 溶液的配制与实验操作的注意事项
五、溶液的稀释与溶液的配制的实际应用
1. 实际应用中的浓度计算
2. 实际应用中的稀释和配制实验操作
六、溶液的稀释与溶液的配制的相关实验
1. 浓度的测定实验
2. 体积浓度的测定实验
3. 稀释与配制实验的设计与实施
七、溶液的配制的实验数据处理与分析
1. 实验数据的收集与整理
2. 实验数据的处理与分析
3. 结果的讨论与总结
八、溶液的稀释与溶液的配制的实验报告
1. 实验报告的写作要求
2. 实验结果的呈现
3. 实验过程的描述
4. 结论的总结与讨论。